JPH0590165A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0590165A JPH0590165A JP3252354A JP25235491A JPH0590165A JP H0590165 A JPH0590165 A JP H0590165A JP 3252354 A JP3252354 A JP 3252354A JP 25235491 A JP25235491 A JP 25235491A JP H0590165 A JPH0590165 A JP H0590165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- phase growth
- temperature
- vapor phase
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 気相成長により基板に薄膜を形成する際に、
加熱手段の加熱効率の向上を図ると共に基板の面内温度
分布を均一化して、高品質な薄膜を形成することが可能
な気相成長装置を提供することを目的としている。 【構成】 基板２を、基板ホルダ３に形成した基板２の
直径よりもやや小さい直径の貫通孔３ａ上に載置し、温
度計９ａ，９ｂで基板２と基板ホルダ３の温度を測定し
て、温度制御装置８ａ，８ｂでヒータ電源７ａ，７ｂか
らヒータ４ａ，４ｂに流すヒータ電流をそれぞれ制御す
ることにより、基板２と基板ホルダ３はヒータ４ａ，４
ｂによってそれぞれ独立に加熱温度が制御され、加熱効
率の向上と基板２の面内温度分布の均一化を図ることが
できる。
加熱手段の加熱効率の向上を図ると共に基板の面内温度
分布を均一化して、高品質な薄膜を形成することが可能
な気相成長装置を提供することを目的としている。 【構成】 基板２を、基板ホルダ３に形成した基板２の
直径よりもやや小さい直径の貫通孔３ａ上に載置し、温
度計９ａ，９ｂで基板２と基板ホルダ３の温度を測定し
て、温度制御装置８ａ，８ｂでヒータ電源７ａ，７ｂか
らヒータ４ａ，４ｂに流すヒータ電流をそれぞれ制御す
ることにより、基板２と基板ホルダ３はヒータ４ａ，４
ｂによってそれぞれ独立に加熱温度が制御され、加熱効
率の向上と基板２の面内温度分布の均一化を図ることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の製造に用い
られる気相成長装置に関する。
られる気相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に半導体等の薄膜を気相成長させ
て半導体等を製造する気相成長装置は、例えば図７に示
すように構成されている。
て半導体等を製造する気相成長装置は、例えば図７に示
すように構成されている。
【０００３】この図に示すように従来の気相成長装置
は、反応炉１００内に、基板１０１を載置する基板ホル
ダ１０２と、基板ホルダ１０２を着脱自在に支持し一端
側に回転駆動装置１０３が接続されている回転軸１０４
と、基板ホルダ１０２および基板１０１を加熱するヒー
タ１０５が配設されている。
は、反応炉１００内に、基板１０１を載置する基板ホル
ダ１０２と、基板ホルダ１０２を着脱自在に支持し一端
側に回転駆動装置１０３が接続されている回転軸１０４
と、基板ホルダ１０２および基板１０１を加熱するヒー
タ１０５が配設されている。
【０００４】また、反応炉１００上部には、ガス供給管
１０６を介して反応炉１００内にガス（原料ガス，キャ
リアガス等）を供給するガス供給装置１０７が配設さ
れ、下部には、排気管１０８を介して反応炉１００内の
圧力調整および未反応ガス等を排気する排気装置１０９
が配設されている。
１０６を介して反応炉１００内にガス（原料ガス，キャ
リアガス等）を供給するガス供給装置１０７が配設さ
れ、下部には、排気管１０８を介して反応炉１００内の
圧力調整および未反応ガス等を排気する排気装置１０９
が配設されている。
【０００５】従来の気相成長装置は上記のように構成さ
れており、基板１０１および基板ホルダ１０２をヒータ
１０５の加熱によって所定温度に上昇させると共に、回
転駆動装置１０３の回転駆動によって所定の回転数で回
転させ、ガス供給装置１０７からガス供給管１０６を通
して反応炉１００内に原料ガス（例えばＳi Ｈ2 Ｃ
ｌ2 ）をキャリアガス（例えばＨ2 ）と共に供給し、基
板１０１上に半導体等の薄膜を気相成長させる。
れており、基板１０１および基板ホルダ１０２をヒータ
１０５の加熱によって所定温度に上昇させると共に、回
転駆動装置１０３の回転駆動によって所定の回転数で回
転させ、ガス供給装置１０７からガス供給管１０６を通
して反応炉１００内に原料ガス（例えばＳi Ｈ2 Ｃ
ｌ2 ）をキャリアガス（例えばＨ2 ）と共に供給し、基
板１０１上に半導体等の薄膜を気相成長させる。
【０００６】ところで、上記した従来の気相成長装置で
は図８に示すように、基板ホルダ１０２の基板１０１を
載置する部分にザグリ部１０２ａを設けて、加熱させる
基板１０１の面内温度分布が均一になるようにしてい
る。
は図８に示すように、基板ホルダ１０２の基板１０１を
載置する部分にザグリ部１０２ａを設けて、加熱させる
基板１０１の面内温度分布が均一になるようにしてい
る。
【０００７】ところが、上記したような基板ホルダ１０
２に基板１０１を載置する場合、基板１０１の基板ホル
ダ１０２と接している周縁部は他の部分（ザグリ部１０
２ａ）よりも温度が高くなり、スリップ等が発生する恐
れがある。特に近年、基板１０１の全面を有効に利用し
たいという要望が強く、上述したように基板１０１の周
縁部を犠牲にすることは効率的ではないと共に、周縁部
での温度差が他の部分に与える悪影響を無視できないほ
ど薄膜の均一性が求められている。
２に基板１０１を載置する場合、基板１０１の基板ホル
ダ１０２と接している周縁部は他の部分（ザグリ部１０
２ａ）よりも温度が高くなり、スリップ等が発生する恐
れがある。特に近年、基板１０１の全面を有効に利用し
たいという要望が強く、上述したように基板１０１の周
縁部を犠牲にすることは効率的ではないと共に、周縁部
での温度差が他の部分に与える悪影響を無視できないほ
ど薄膜の均一性が求められている。
【０００８】また、図７に示した従来の気相成長装置で
は、ヒータ１０５で基板ホルダ１０２を加熱して基板１
０１を加熱する構成なので、基板１０１の表側の表面か
ら輻射等による熱の逃げが大きい。
は、ヒータ１０５で基板ホルダ１０２を加熱して基板１
０１を加熱する構成なので、基板１０１の表側の表面か
ら輻射等による熱の逃げが大きい。
【０００９】このため、基板１０１が表面と裏面での温
度差等で反ると、基板１０１と基板ホルダ１０２との接
触状態が変化することによって、基板ホルダ１０２から
基板への伝熱状態が変化して基板１０１の面内温度分布
が不均一になり、スリップ等が発生する恐れがある。
度差等で反ると、基板１０１と基板ホルダ１０２との接
触状態が変化することによって、基板ホルダ１０２から
基板への伝熱状態が変化して基板１０１の面内温度分布
が不均一になり、スリップ等が発生する恐れがある。
【００１０】スリップは、高温における基板１０１の面
内温度分布の発生により基板の降伏応力を越える応力が
発生することによって結晶格子に沿ってすべり変形を生
じる現象であり、高温になると基板１０１の降伏応力が
低下し、基板１０１の温度分布による熱応力等でスリッ
プが発生し易くなる。
内温度分布の発生により基板の降伏応力を越える応力が
発生することによって結晶格子に沿ってすべり変形を生
じる現象であり、高温になると基板１０１の降伏応力が
低下し、基板１０１の温度分布による熱応力等でスリッ
プが発生し易くなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
気相成長装置においては、基板ホルダ１０２上に載置さ
れる基板１０１の面内温度分布が不均一になるので、高
品質な薄膜を得ることが困難であった。
気相成長装置においては、基板ホルダ１０２上に載置さ
れる基板１０１の面内温度分布が不均一になるので、高
品質な薄膜を得ることが困難であった。
【００１２】本発明は上記した課題を解決する目的でな
され、基板の面内温度分布を均一にすることができる気
相成長装置を提供しようとするものである。
され、基板の面内温度分布を均一にすることができる気
相成長装置を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために請求項１記載の第１の発明は、反応炉内に原料ガ
スを供給し、加熱手段により加熱される前記反応炉内に
配置した基板ホルダ上の基板に薄膜を気相成長させる気
相成長装置において、前記基板ホルダに前記基板の径よ
りも小さい貫通孔を形成して前記基板を前記貫通孔の周
縁部において支持すると共に、前記加熱手段を前記基板
ホルダの基板と反対側に配置し、前記加熱手段で前記基
板およびホルダをそれぞれほぼ独立に温度制御して加熱
することを特徴としている。
ために請求項１記載の第１の発明は、反応炉内に原料ガ
スを供給し、加熱手段により加熱される前記反応炉内に
配置した基板ホルダ上の基板に薄膜を気相成長させる気
相成長装置において、前記基板ホルダに前記基板の径よ
りも小さい貫通孔を形成して前記基板を前記貫通孔の周
縁部において支持すると共に、前記加熱手段を前記基板
ホルダの基板と反対側に配置し、前記加熱手段で前記基
板およびホルダをそれぞれほぼ独立に温度制御して加熱
することを特徴としている。
【００１４】また、請求項２記載の第２の発明は、反応
炉内に原料ガスを供給し、第１の加熱手段により加熱さ
れる前記反応炉内に配置した基板ホルダ上の基板に薄膜
を気相成長させる気相成長装置において、前記基板の第
１の加熱手段と反対側に配設した第２の加熱手段と、前
記第１の加熱手段と第２の加熱手段とをそれぞれほぼ独
立に温度制御する温度制御手段とを具備したことを特徴
としている。
炉内に原料ガスを供給し、第１の加熱手段により加熱さ
れる前記反応炉内に配置した基板ホルダ上の基板に薄膜
を気相成長させる気相成長装置において、前記基板の第
１の加熱手段と反対側に配設した第２の加熱手段と、前
記第１の加熱手段と第２の加熱手段とをそれぞれほぼ独
立に温度制御する温度制御手段とを具備したことを特徴
としている。
【００１５】また、第２の発明において、基板とヒータ
間の基板の下方に基板とほぼ同じ径の均熱板を配設した
り、あるいは加熱手段の表面に接するようにして均熱板
を配設してもよい。
間の基板の下方に基板とほぼ同じ径の均熱板を配設した
り、あるいは加熱手段の表面に接するようにして均熱板
を配設してもよい。
【００１６】
【作用】基板の面内温度分布の均一性を実現するために
は、基板と基板ホルダの接触状態が基板が反ること等の
原因により基板ホルダから基板への伝熱状態が変化する
ことを避けるために、基板の一部のみを基板ホルダに接
するようにする必要がある。また、基板ホルダが基板と
接する部分は、基板ホルダが加熱手段からの輻射伝熱の
遮蔽となるため、基板の温度を均一にするためには、基
板ホルダの温度を基板より高温にする必要がある。
は、基板と基板ホルダの接触状態が基板が反ること等の
原因により基板ホルダから基板への伝熱状態が変化する
ことを避けるために、基板の一部のみを基板ホルダに接
するようにする必要がある。また、基板ホルダが基板と
接する部分は、基板ホルダが加熱手段からの輻射伝熱の
遮蔽となるため、基板の温度を均一にするためには、基
板ホルダの温度を基板より高温にする必要がある。
【００１７】また、基板表面からの熱の逃げが大きくな
ると、基板表裏の温度差が大きくなって反りが大きくな
って、基板ホルダと基板との接触状態が変化しやすくな
り、基板ホルダから基板への伝熱状態が基板面内で変化
し、基板の面内温度分布が不均一になり易くなる。この
ため、基板表面からの熱の逃げを小さくすれば、基板の
反りが小さくなり、かつ、基板が反って基板ホルダとの
接触状態が変化しても、伝熱量の変化を小さくすること
が可能になり、基板の温度変化を低下させることが可能
になる。
ると、基板表裏の温度差が大きくなって反りが大きくな
って、基板ホルダと基板との接触状態が変化しやすくな
り、基板ホルダから基板への伝熱状態が基板面内で変化
し、基板の面内温度分布が不均一になり易くなる。この
ため、基板表面からの熱の逃げを小さくすれば、基板の
反りが小さくなり、かつ、基板が反って基板ホルダとの
接触状態が変化しても、伝熱量の変化を小さくすること
が可能になり、基板の温度変化を低下させることが可能
になる。
【００１８】次に、本発明の具体的な作用について説明
する。
する。
【００１９】請求項１記載の第１の発明によれば、貫通
孔を形成した基板ホルダの周縁部で基板を支持し、基板
および基板ホルダをそれぞれ別々に温度制御して基板ホ
ルダの温度を基板より高温にして加熱することにより、
基板の反りによる温度変化を防止し、かつ、基板周縁部
の温度変化も防止して、基板の面内温度分布を均一化す
ることができる。
孔を形成した基板ホルダの周縁部で基板を支持し、基板
および基板ホルダをそれぞれ別々に温度制御して基板ホ
ルダの温度を基板より高温にして加熱することにより、
基板の反りによる温度変化を防止し、かつ、基板周縁部
の温度変化も防止して、基板の面内温度分布を均一化す
ることができる。
【００２０】また、請求項２記載の第２の発明によれ
ば、第２の加熱手段の温度を制御して基板表面からの放
熱を制御することにより、基板の面内温度分布を均一化
することができる。
ば、第２の加熱手段の温度を制御して基板表面からの放
熱を制御することにより、基板の面内温度分布を均一化
することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００２２】＜第１実施例＞図１は、第１実施例に係る
気相成長装置を示す概略図である。この図に示すよう
に、反応炉１内には基板２を載置した基板ホルダ３と、
ヒータ４が配設されている。
気相成長装置を示す概略図である。この図に示すよう
に、反応炉１内には基板２を載置した基板ホルダ３と、
ヒータ４が配設されている。
【００２３】基板ホルダ３には、基板２の直径よりもや
や小さい直径の貫通孔３ａが形成されており、貫通孔３
ａの周縁に形成されている凹部３ｂに基板２が載置され
ている。基板ホルダ３の下部周面には筒状の回転軸５が
着脱自在に接続されており、回転軸５は、回転駆動装置
６に連結されている。
や小さい直径の貫通孔３ａが形成されており、貫通孔３
ａの周縁に形成されている凹部３ｂに基板２が載置され
ている。基板ホルダ３の下部周面には筒状の回転軸５が
着脱自在に接続されており、回転軸５は、回転駆動装置
６に連結されている。
【００２４】ヒータ４は、基板ホルダ３の下方で回転軸
５内に基板２と基板ホルダ３の位置にほぼ対応してヒー
タ４ａ，４ｂに２分割されて同心円状に配置されてお
り、各ヒータ４ａ，４ｂにはそれぞれヒータ電源７ａ，
７ｂが接続されている。各ヒータ４ａ，４ｂには、ヒー
タ電源７ａ，７ｂの出力を制御してヒータ４ａ，４ｂの
温度を制御する温度制御装置８ａ，８ｂと、基板２の温
度を測定する放射温度計等の温度計９ａ，９ｂが接続さ
れている。温度計９ａ，９ｂは、反応炉１の上部側面に
形成した石英等から成る窓１ａ，１ｂの外に配設されて
いる。尚、温度計９ａ，９ｂは反応炉１内に設けてもよ
い。また、温度を測定する手段は、熱電対等の周知の他
の手段で行ってもよい。
５内に基板２と基板ホルダ３の位置にほぼ対応してヒー
タ４ａ，４ｂに２分割されて同心円状に配置されてお
り、各ヒータ４ａ，４ｂにはそれぞれヒータ電源７ａ，
７ｂが接続されている。各ヒータ４ａ，４ｂには、ヒー
タ電源７ａ，７ｂの出力を制御してヒータ４ａ，４ｂの
温度を制御する温度制御装置８ａ，８ｂと、基板２の温
度を測定する放射温度計等の温度計９ａ，９ｂが接続さ
れている。温度計９ａ，９ｂは、反応炉１の上部側面に
形成した石英等から成る窓１ａ，１ｂの外に配設されて
いる。尚、温度計９ａ，９ｂは反応炉１内に設けてもよ
い。また、温度を測定する手段は、熱電対等の周知の他
の手段で行ってもよい。
【００２５】反応炉１の上部には、ガス導入管１０を介
して原料ガス，キャリアガス等のガスを反応炉１内に供
給するガス供給装置１１が接続されており、反応炉１の
下部には、ガス排出管１２を介して反応炉１内の圧力調
整および未反応ガス等を排気する排気装置１３が接続さ
れている。
して原料ガス，キャリアガス等のガスを反応炉１内に供
給するガス供給装置１１が接続されており、反応炉１の
下部には、ガス排出管１２を介して反応炉１内の圧力調
整および未反応ガス等を排気する排気装置１３が接続さ
れている。
【００２６】本実施例に係る気相成長装置は上記のよう
に構成されており、排気装置１３で反応炉１内を排気し
て反応炉内圧力を調整し、ヒータ４ａ，４ｂの加熱によ
って基板２および基板ホルダ３を所定温度に上昇させる
と共に、回転駆動装置６の回転駆動により基板ホルダ３
および基板２を回転させ、ガス供給装置１１によりキャ
リアガス（例えばＨ2 ）と共に原料ガス（例えばＳiＨ
2 Ｃｌ2 ）を反応炉１内に供給することによって、基板
２上に半導体薄膜が気相成長する。
に構成されており、排気装置１３で反応炉１内を排気し
て反応炉内圧力を調整し、ヒータ４ａ，４ｂの加熱によ
って基板２および基板ホルダ３を所定温度に上昇させる
と共に、回転駆動装置６の回転駆動により基板ホルダ３
および基板２を回転させ、ガス供給装置１１によりキャ
リアガス（例えばＨ2 ）と共に原料ガス（例えばＳiＨ
2 Ｃｌ2 ）を反応炉１内に供給することによって、基板
２上に半導体薄膜が気相成長する。
【００２７】このように本実施例では、基板２は貫通孔
３ａを通して内側のヒータ４ａで、ホルダ３は外側のヒ
ータ４ｂでそれぞれ直接加熱されることにより、加熱効
率がよくなるのでヒータ４ａ，４ｂの加熱温度を低く抑
えることができる。
３ａを通して内側のヒータ４ａで、ホルダ３は外側のヒ
ータ４ｂでそれぞれ直接加熱されることにより、加熱効
率がよくなるのでヒータ４ａ，４ｂの加熱温度を低く抑
えることができる。
【００２８】また、温度計９ａ，９ｂで基板２と基板ホ
ルダ３の温度を測定して、温度制御装置８ａ，８ｂでヒ
ータ電源７ａ，７ｂからヒータ４ａ，４ｂに流すヒータ
電流をそれぞれ制御することによって、基板２と基板ホ
ルダ３は、ヒータ４ａ，４ｂによってそれぞれ別々に加
熱温度が制御されるので、基板２を均一に加熱するため
に必要な基板ホルダ３の温度制御を基板温度との干渉を
小さくして行うことができる。この時、基板ホルダ３の
加熱温度を、基板２の加熱温度よりも少なくとも１０℃
程度以上高い状態に温度制御することにより、基板２の
周縁部が基板ホルダ３に支えられていることにより、ヒ
ータ４ｂからの輻射熱を遮蔽されることによる温度低下
を補償し、基板２の面内温度分布の均一性をより向上さ
せることができる。
ルダ３の温度を測定して、温度制御装置８ａ，８ｂでヒ
ータ電源７ａ，７ｂからヒータ４ａ，４ｂに流すヒータ
電流をそれぞれ制御することによって、基板２と基板ホ
ルダ３は、ヒータ４ａ，４ｂによってそれぞれ別々に加
熱温度が制御されるので、基板２を均一に加熱するため
に必要な基板ホルダ３の温度制御を基板温度との干渉を
小さくして行うことができる。この時、基板ホルダ３の
加熱温度を、基板２の加熱温度よりも少なくとも１０℃
程度以上高い状態に温度制御することにより、基板２の
周縁部が基板ホルダ３に支えられていることにより、ヒ
ータ４ｂからの輻射熱を遮蔽されることによる温度低下
を補償し、基板２の面内温度分布の均一性をより向上さ
せることができる。
【００２９】また、前記実施例では加熱手段としてヒー
タ４を２分割した例であったが、ヒータ４を分割するこ
となく、あるいは２分割以上に分割して基板２と基板ホ
ルダ３を別々に温度制御してもよい。また、加熱手段と
してヒータ以外にも、例えば高周波コイルやランプ等に
よる加熱でもよい。
タ４を２分割した例であったが、ヒータ４を分割するこ
となく、あるいは２分割以上に分割して基板２と基板ホ
ルダ３を別々に温度制御してもよい。また、加熱手段と
してヒータ以外にも、例えば高周波コイルやランプ等に
よる加熱でもよい。
【００３０】また、前記実施例では、基板２を基板ホル
ダ３の貫通孔３ａの周縁に形成した凹部３ｂの全面で支
持したが、凹部３ｂに複数の突起部を形成して、この突
起部で基板２を支持してもよい。また、周縁部に限ら
ず、基板２の中心部や、他の部分を支持してもよい。
ダ３の貫通孔３ａの周縁に形成した凹部３ｂの全面で支
持したが、凹部３ｂに複数の突起部を形成して、この突
起部で基板２を支持してもよい。また、周縁部に限ら
ず、基板２の中心部や、他の部分を支持してもよい。
【００３１】＜第２実施例＞図２は、第２実施例に係る
気相成長装置の要部を示す概略図である。本実施例で
は、基板２とヒータ４ａ間に基板２の直径とほぼ同じ径
のカーボン等の熱伝導率のよい部材から成る均熱板１４
を配置した構成であり、均熱板１４は支持棒１５で回転
軸５に支持されている。均熱板１４の固定は、他の部分
にしてもよく、他の方法でもよい。他の構成は図１に示
した第１実施例と同様である。
気相成長装置の要部を示す概略図である。本実施例で
は、基板２とヒータ４ａ間に基板２の直径とほぼ同じ径
のカーボン等の熱伝導率のよい部材から成る均熱板１４
を配置した構成であり、均熱板１４は支持棒１５で回転
軸５に支持されている。均熱板１４の固定は、他の部分
にしてもよく、他の方法でもよい。他の構成は図１に示
した第１実施例と同様である。
【００３２】このように本実施例では、基板２とヒータ
４ａ間に均熱板１４を配置することにより、ヒータ４ａ
は均熱板１４の全面を均一に加熱し、均一に加熱された
均熱板１４で基板２全面を均一に加熱することができ
る。よって、基板２を加熱するヒータ４ａの温度が多少
不均一であっても、均熱板１４で温度分布を均一化して
から基板２を加熱することにより、基板２の面内温度分
布の均一性を図ることができる。
４ａ間に均熱板１４を配置することにより、ヒータ４ａ
は均熱板１４の全面を均一に加熱し、均一に加熱された
均熱板１４で基板２全面を均一に加熱することができ
る。よって、基板２を加熱するヒータ４ａの温度が多少
不均一であっても、均熱板１４で温度分布を均一化して
から基板２を加熱することにより、基板２の面内温度分
布の均一性を図ることができる。
【００３３】また、基板ホルダ３は、基板２ほどの均熱
性が要求されないので、ヒータ４ｂと基板ホルダ３の間
には上記したような均熱板を設けても設けなくてもよ
い。均熱板を設ける場合は、基板２の径よりも均熱板の
径を大きくして、ヒータ４ｂと基板ホルダ３の間に配設
すればよい。
性が要求されないので、ヒータ４ｂと基板ホルダ３の間
には上記したような均熱板を設けても設けなくてもよ
い。均熱板を設ける場合は、基板２の径よりも均熱板の
径を大きくして、ヒータ４ｂと基板ホルダ３の間に配設
すればよい。
【００３４】＜第３実施例＞図３は、第３実施例に係る
気相成長装置の要部を示す概略図である。本実施例で
は、基板２と基板ホルダ３の下方に位置してヒータ４
ａ，４ｂの表面にほぼ接するようにして均熱板１４を配
置した構成であり、均熱板１４はヒータ上にのってい
る。他の構成は図１に示した第１実施例と同様である。
均熱板１４は、基板２とほぼ同じ径の位置等で２分割以
上に分割されていてもよい。
気相成長装置の要部を示す概略図である。本実施例で
は、基板２と基板ホルダ３の下方に位置してヒータ４
ａ，４ｂの表面にほぼ接するようにして均熱板１４を配
置した構成であり、均熱板１４はヒータ上にのってい
る。他の構成は図１に示した第１実施例と同様である。
均熱板１４は、基板２とほぼ同じ径の位置等で２分割以
上に分割されていてもよい。
【００３５】このように本実施例では、ヒータ４ａ，４
ｂの表面に接するようにして均熱板１４を配置すること
により、前記同様ヒータ４ａ，４ｂに温度の不均一があ
っても均一に加熱された均熱板１４で間接的に基板２，
基板センサ３を加熱することにより、基板２の面内温度
分布の均一性を図ることができる。しかも、均熱板１４
とヒータ４ａ，４ｂが接しているために、均熱板１４と
ヒータ４ａ，４ｂの温度がほぼ等しくなり、ヒータ４
ａ，４ｂの温度を低下させ、ヒータ４ａ，４ｂの寿命を
長くしたり、部材よりの不純物の放出を低減させること
が可能となる。また、均熱部分の構成も単純になる。
ｂの表面に接するようにして均熱板１４を配置すること
により、前記同様ヒータ４ａ，４ｂに温度の不均一があ
っても均一に加熱された均熱板１４で間接的に基板２，
基板センサ３を加熱することにより、基板２の面内温度
分布の均一性を図ることができる。しかも、均熱板１４
とヒータ４ａ，４ｂが接しているために、均熱板１４と
ヒータ４ａ，４ｂの温度がほぼ等しくなり、ヒータ４
ａ，４ｂの温度を低下させ、ヒータ４ａ，４ｂの寿命を
長くしたり、部材よりの不純物の放出を低減させること
が可能となる。また、均熱部分の構成も単純になる。
【００３６】＜第４実施例＞図４は、第４実施例に係る
気相成長装置の要部を示す概略図である。本実施例で
は、基板２と基板ホルダ３の下方に位置してヒータ４
ａ，４ｂの下側に均熱板１４を配置した構成であり、均
熱板１４は回転軸５の内周面に支持されている。他の構
成は図１に示した第１実施例と同様である。
気相成長装置の要部を示す概略図である。本実施例で
は、基板２と基板ホルダ３の下方に位置してヒータ４
ａ，４ｂの下側に均熱板１４を配置した構成であり、均
熱板１４は回転軸５の内周面に支持されている。他の構
成は図１に示した第１実施例と同様である。
【００３７】このように本実施例では、ヒータ４ａ，４
ｂの下側に均熱板１４を配置することにより、ヒータ４
ａ，４ｂの温度の不均一性を緩和することができる。ま
た、ヒータ４ａ，４ｂの熱が直接基板２を加熱するため
に、加熱効率がよくなり、ヒータ４ａ，４ｂの温度を低
く抑えることができる。
ｂの下側に均熱板１４を配置することにより、ヒータ４
ａ，４ｂの温度の不均一性を緩和することができる。ま
た、ヒータ４ａ，４ｂの熱が直接基板２を加熱するため
に、加熱効率がよくなり、ヒータ４ａ，４ｂの温度を低
く抑えることができる。
【００３８】＜第５実施例＞図５は、第５実施例に係る
気相成長装置を示す概略図である。この図に示すよう
に、反応炉１内の下部には基板２を載置した基板ホルダ
３と、第１のヒータ１６と、均熱板１４とが配設され、
反応炉１内の上部には、複数の孔１７ａが形成されてい
る円盤状の整流板１７が配設されている。
気相成長装置を示す概略図である。この図に示すよう
に、反応炉１内の下部には基板２を載置した基板ホルダ
３と、第１のヒータ１６と、均熱板１４とが配設され、
反応炉１内の上部には、複数の孔１７ａが形成されてい
る円盤状の整流板１７が配設されている。
【００３９】均熱板１４は、基板ホルダ３の下部に複数
の支持棒１５を介して配設されており、均熱板１４の下
部周面には筒状の回転軸５が接続されている。回転軸５
は、回転駆動装置６に連結されている。
の支持棒１５を介して配設されており、均熱板１４の下
部周面には筒状の回転軸５が接続されている。回転軸５
は、回転駆動装置６に連結されている。
【００４０】基板ホルダ３には、基板２の直径よりもや
や小さい直径の貫通孔３ａが形成されており、貫通孔３
ａの周縁に形成されている凹部３ｂに基板２が載置され
ている。
や小さい直径の貫通孔３ａが形成されており、貫通孔３
ａの周縁に形成されている凹部３ｂに基板２が載置され
ている。
【００４１】第１のヒータ１６は、均熱板１４の下方で
回転軸５内に配置されており、第１のヒータ１６にはヒ
ータ電源７と、ヒータ電源７の出力を制御して第１のヒ
ータ１６の温度を制御する温度制御装置８と、基板２の
温度を測定する放射温度計等の温度計１８が接続されて
いる。温度計１８は、反応炉１の上部側面に形成した石
英等からなる窓１ａの外に配設されている。尚、温度計
１８は反応炉１内に設けてもよい。
回転軸５内に配置されており、第１のヒータ１６にはヒ
ータ電源７と、ヒータ電源７の出力を制御して第１のヒ
ータ１６の温度を制御する温度制御装置８と、基板２の
温度を測定する放射温度計等の温度計１８が接続されて
いる。温度計１８は、反応炉１の上部側面に形成した石
英等からなる窓１ａの外に配設されている。尚、温度計
１８は反応炉１内に設けてもよい。
【００４２】反応炉１の整流板１７上に位置する上部側
面には、ガス導入管１０を介して原料ガス，キャリアガ
ス等のガスを反応炉１内に供給するガス供給装置１１が
接続されており、反応炉１の下部には、ガス排出管１２
を介して反応炉１内の圧力調整および未反応ガス等を排
気する排気装置１３が接続されている。
面には、ガス導入管１０を介して原料ガス，キャリアガ
ス等のガスを反応炉１内に供給するガス供給装置１１が
接続されており、反応炉１の下部には、ガス排出管１２
を介して反応炉１内の圧力調整および未反応ガス等を排
気する排気装置１３が接続されている。
【００４３】また、反応炉１の上部には、石英等の熱線
を透過する材質から成る窓１９が形成されており、窓１
９の上方には熱板２０と、この熱板２０を加熱する第２
のヒータ２１が配設されている。
を透過する材質から成る窓１９が形成されており、窓１
９の上方には熱板２０と、この熱板２０を加熱する第２
のヒータ２１が配設されている。
【００４４】第２のヒータ２１にはヒータ電源２２と、
ヒータ電源２２の出力を制御して第２のヒータ２１の温
度を制御する温度制御装置２３と、熱板２０の温度を測
定する放射温度計等の温度計２４が接続されている。
ヒータ電源２２の出力を制御して第２のヒータ２１の温
度を制御する温度制御装置２３と、熱板２０の温度を測
定する放射温度計等の温度計２４が接続されている。
【００４５】本実施例に係る気相成長装置は上記のよう
に構成されており、排気装置１３で反応炉１内を排気し
て反応炉内圧力を調整し、第１のヒータ１６の加熱によ
って下方（裏側）から基板２および基板ホルダ３を所定
温度に上昇させると共に、第２のヒータ２１により熱板
２０を加熱し、熱板２０によって基板２および基板ホル
ダ３よりの放熱量を制御する。そして、回転駆動装置６
の回転駆動により基板ホルダ３および基板２を所定の回
転速度で回転させ、ガス供給装置１１によりキャリアガ
ス（例えばＨ2 ）と共に原料ガス（例えばＳiＨ2 Ｃｌ
2 ）を反応炉１内に供給することによって、基板２上に
半導体薄膜が気相成長する。
に構成されており、排気装置１３で反応炉１内を排気し
て反応炉内圧力を調整し、第１のヒータ１６の加熱によ
って下方（裏側）から基板２および基板ホルダ３を所定
温度に上昇させると共に、第２のヒータ２１により熱板
２０を加熱し、熱板２０によって基板２および基板ホル
ダ３よりの放熱量を制御する。そして、回転駆動装置６
の回転駆動により基板ホルダ３および基板２を所定の回
転速度で回転させ、ガス供給装置１１によりキャリアガ
ス（例えばＨ2 ）と共に原料ガス（例えばＳiＨ2 Ｃｌ
2 ）を反応炉１内に供給することによって、基板２上に
半導体薄膜が気相成長する。
【００４６】この時、温度計１８で基板２の温度を測定
して基板２が所定の温度（例えば１０００℃）に制御さ
れるように、温度制御装置８によってヒータ電源７から
第１のヒータ１６に流すヒータ電流を制御する。また、
第２のヒータ２１によって加熱される熱板２０の温度が
所定の温度（例えば基板２の温度と同じ１０００℃）に
制御されるように、温度制御装置２３によってヒータ電
源２２から第２のヒータ２１に流すヒータ電流を制御す
る。
して基板２が所定の温度（例えば１０００℃）に制御さ
れるように、温度制御装置８によってヒータ電源７から
第１のヒータ１６に流すヒータ電流を制御する。また、
第２のヒータ２１によって加熱される熱板２０の温度が
所定の温度（例えば基板２の温度と同じ１０００℃）に
制御されるように、温度制御装置２３によってヒータ電
源２２から第２のヒータ２１に流すヒータ電流を制御す
る。
【００４７】図６は、熱板２０の温度と基板２の面内温
度分布の関係を示す実験結果であり、基板２の中心部の
温度を１０００℃に制御した際の基板２の周縁部の温度
を熱板温度に対してプロットしてある。
度分布の関係を示す実験結果であり、基板２の中心部の
温度を１０００℃に制御した際の基板２の周縁部の温度
を熱板温度に対してプロットしてある。
【００４８】この実験結果から明らかなように、基板２
の温度がほぼ１０００℃の場合には、熱板２０の温度を
９００〜１２００℃の範囲に設定した場合（即ち、熱板
２０の温度を基板２の温度に対して−１００〜２００℃
の範囲に設定する）に、基板２の面内温度分布の均一性
が良好になった。
の温度がほぼ１０００℃の場合には、熱板２０の温度を
９００〜１２００℃の範囲に設定した場合（即ち、熱板
２０の温度を基板２の温度に対して−１００〜２００℃
の範囲に設定する）に、基板２の面内温度分布の均一性
が良好になった。
【００４９】このように、基板２をその下側から第１の
ヒータ１６によって加熱する以外に、基板２をその上方
から第２のヒータ２１で加熱される熱板２０で加熱する
ことによって、基板２の表面からの輻射等による放熱を
大幅に低減することができるので、基板加熱効率の向上
と基板面内温度分布の均一化を図ることができる。
ヒータ１６によって加熱する以外に、基板２をその上方
から第２のヒータ２１で加熱される熱板２０で加熱する
ことによって、基板２の表面からの輻射等による放熱を
大幅に低減することができるので、基板加熱効率の向上
と基板面内温度分布の均一化を図ることができる。
【００５０】また、前記実施例では、第２のヒータ２１
と熱板２０を反応炉１の外に配設したが、反応炉１内の
基板２の上方に配設してもよく、また、熱板２０を使用
してもしなくてもよい。
と熱板２０を反応炉１の外に配設したが、反応炉１内の
基板２の上方に配設してもよく、また、熱板２０を使用
してもしなくてもよい。
【００５１】また、前記実施例では第２の加熱手段とし
てヒータを用いたが、これ以外にも例えば高周波コイル
等による加熱でもよい。
てヒータを用いたが、これ以外にも例えば高周波コイル
等による加熱でもよい。
【００５２】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように本発明によれば、基板の面内温度分布の均一化
を図ることができるので、基板にスリップ等が発生する
ことが防止され、高品質の薄膜を得ることができる。
たように本発明によれば、基板の面内温度分布の均一化
を図ることができるので、基板にスリップ等が発生する
ことが防止され、高品質の薄膜を得ることができる。
【００５３】また、加熱効率が向上することにより加熱
手段の温度を下げることができるので、反応炉内で不純
物が発生することが抑制され、高品質の薄膜を成長させ
ることができる。
手段の温度を下げることができるので、反応炉内で不純
物が発生することが抑制され、高品質の薄膜を成長させ
ることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る気相成長装置を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る気相成長装置の要部
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る気相成長装置の要部
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図４】本発明の第４実施例に係る気相成長装置の要部
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図５】本発明の第５実施例に係る気相成長装置を示す
概略図である。
概略図である。
【図６】熱板温度と基板面内温度分布の関係を示す図で
ある。
ある。
【図７】従来の気相成長装置を示す概略図である。
【図８】従来の気相成長装置の基板ホルダを示す概略図
である。
である。
１ 反応炉 ２ 基板 ３ 基板ホルダ ３ａ 貫通孔 ４，４ａ，４ｂ ヒータ ８，８ａ，８ｂ，２３ 温度制御装置 ９ａ，９ｂ，１８，２４ 温度計 １０ ガス供給装置 １４ 均熱板 １５ 整流板 １６ 第１のヒータ ２０ 熱板 ２１ 第２のヒータ
Claims (4)
- 【請求項１】 反応炉内に原料ガスを供給し、加熱手段
により加熱される前記反応炉内に配置した基板ホルダ上
の基板に薄膜を気相成長させる気相成長装置において、
前記基板ホルダに前記基板の径よりも小さい貫通孔を形
成して前記基板を前記貫通孔の周縁部において支持する
と共に、前記加熱手段を前記基板ホルダの基板と反対側
に配置し、前記加熱手段で前記基板およびホルダをそれ
ぞれほぼ独立に温度制御して加熱することを特徴とする
気相成長装置。 - 【請求項２】 反応炉内に原料ガスを供給し、第１の加
熱手段により加熱される前記反応炉内に配置した基板ホ
ルダ上の基板に薄膜を気相成長させる気相成長装置にお
いて、前記基板の第１の加熱手段と反対側に配設した第
２の加熱手段と、前記第１の加熱手段と第２の加熱手段
とをそれぞれほぼ独立に温度制御する温度制御手段とを
具備したことを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項３】 前記基板と加熱手段間に、前記基板とほ
ぼ同じ径の均熱板を配設したことを特徴とする請求項１
あるいは請求項２記載の気相成長装置。 - 【請求項４】 前記加熱手段にほぼ接するようにして均
熱板を配設したことを特徴とする請求項１，請求項２あ
るいは請求項３のいずれかに記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252354A JP3068914B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252354A JP3068914B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590165A true JPH0590165A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3068914B2 JP3068914B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=17236126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252354A Expired - Lifetime JP3068914B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068914B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148437A (ja) * | 1994-11-22 | 1996-06-07 | Nec Corp | 真空処理装置 |
| WO1997031389A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment device |
| JP2001274146A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-10-05 | Applied Materials Inc | ヒータ温度均一化装置 |
| JP2006507680A (ja) * | 2002-11-22 | 2006-03-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 裏側加熱チャンバ |
| JP2007019350A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Nuflare Technology Inc | エピタキシャル成長装置 |
| JP2008026315A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-02-07 | Mettler-Toledo Ag | 重量計測式水分量測定装置 |
| JP2009091660A (ja) * | 1996-04-19 | 2009-04-30 | Akt Kk | 被加熱型基板支持構造体 |
| JP2012044195A (ja) * | 2011-09-22 | 2012-03-01 | Nuflare Technology Inc | 気相成長方法 |
| JP2014209641A (ja) * | 2001-08-23 | 2014-11-06 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 薄膜均一性を制御する方法およびそれにより生産された製品 |
| JP2015119005A (ja) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 三菱電機株式会社 | 成膜装置 |
| JP2018522401A (ja) * | 2015-06-22 | 2018-08-09 | ビーコ インストゥルメンツ インコーポレイテッド | 化学蒸着のための自己心合ウエハキャリアシステム |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10051465A1 (de) | 2000-10-17 | 2002-05-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements auf GaN-Basis |
| JP2005317676A (ja) | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Sony Corp | 半導体発光素子、半導体発光装置及び半導体発光素子の製造方法 |
| JP4172515B2 (ja) | 2006-10-18 | 2008-10-29 | ソニー株式会社 | 発光素子の製造方法 |
| JP5782823B2 (ja) | 2011-04-27 | 2015-09-24 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP5644669B2 (ja) | 2011-05-19 | 2014-12-24 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体発光素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3252354A patent/JP3068914B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148437A (ja) * | 1994-11-22 | 1996-06-07 | Nec Corp | 真空処理装置 |
| WO1997031389A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment device |
| US6111225A (en) * | 1996-02-23 | 2000-08-29 | Tokyo Electron Limited | Wafer processing apparatus with a processing vessel, upper and lower separately sealed heating vessels, and means for maintaining the vessels at predetermined pressures |
| JP2009091660A (ja) * | 1996-04-19 | 2009-04-30 | Akt Kk | 被加熱型基板支持構造体 |
| JP2001274146A (ja) * | 2000-01-18 | 2001-10-05 | Applied Materials Inc | ヒータ温度均一化装置 |
| JP2014209641A (ja) * | 2001-08-23 | 2014-11-06 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 薄膜均一性を制御する方法およびそれにより生産された製品 |
| JP2006507680A (ja) * | 2002-11-22 | 2006-03-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 裏側加熱チャンバ |
| JP2007019350A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Nuflare Technology Inc | エピタキシャル成長装置 |
| JP2008026315A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-02-07 | Mettler-Toledo Ag | 重量計測式水分量測定装置 |
| JP2012044195A (ja) * | 2011-09-22 | 2012-03-01 | Nuflare Technology Inc | 気相成長方法 |
| JP2015119005A (ja) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 三菱電機株式会社 | 成膜装置 |
| JP2018522401A (ja) * | 2015-06-22 | 2018-08-09 | ビーコ インストゥルメンツ インコーポレイテッド | 化学蒸着のための自己心合ウエハキャリアシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068914B2 (ja) | 2000-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0590165A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP3090339B2 (ja) | 気相成長装置および方法 | |
| US5344492A (en) | Vapor growth apparatus for semiconductor devices | |
| US6737613B2 (en) | Heat treatment apparatus and method for processing substrates | |
| US6284048B1 (en) | Method of processing wafers with low mass support | |
| KR100694351B1 (ko) | 기판의 에피택셜 프로세싱 장치 및 방법 | |
| KR101056363B1 (ko) | 반도체 기판의 열처리 장치 및 그 방법 | |
| JP6444641B2 (ja) | 成膜装置、サセプタ、及び成膜方法 | |
| CN115198366A (zh) | 一种大尺寸碳化硅晶体的生长装置及生长方法 | |
| KR101447663B1 (ko) | 성막 방법 및 성막 장치 | |
| CN112708933B (zh) | 一种晶体制备方法 | |
| JP3206375B2 (ja) | 単結晶薄膜の製造方法 | |
| JP5832173B2 (ja) | 気相成長装置および気相成長方法 | |
| JP3074312B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JP4978608B2 (ja) | エピタキシャルウエーハの製造方法 | |
| TWI853310B (zh) | 磊晶晶圓的製造方法及磊晶晶圓製造裝置 | |
| JPH06151322A (ja) | 薄膜製造装置用加熱装置 | |
| JP5208850B2 (ja) | 成膜装置 | |
| JP4855029B2 (ja) | 半導体結晶の成長装置 | |
| JPH0959085A (ja) | 単結晶成長方法および単結晶成長装置 | |
| JPH07201753A (ja) | 薄膜製造方法およびその装置 | |
| JPH05259082A (ja) | エピタキシャル成長装置およびエピタキシャル成長方法 | |
| KR101653101B1 (ko) | 화학기상증착장치 | |
| JP2000260720A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH11199396A (ja) | ＳｉＣ単結晶の合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519 Year of fee payment: 12 |